第八章智能仪器设计实例 实例1:固体密度测试仪的研制 实例2:基于DSP处理器的地下管道 漏水检测仪设计
第八章 智能仪器设计实例 实例1:固体密度测试仪的研制 实例2:基于DSP处理器的地下管道 漏水检测仪设计
实例1:固体密度测试仪的研制 三种固体密度测试法 天平法、机械法、电子自动法。 测量原理 硬件电路设计 软件设计 测试结果分析
实例1:固体密度测试仪的研制 ➢测量原理 ➢硬件电路设计 ➢软件设计 ➢测试结果分析 三种固体密度测试法 : 天平法、机械法、电子自动法
电子自动法测量原理 电子自动法是一种基于阿基米德浮力定 律实现对固体的密度测试的方法。 ● 物理学中密度的定义为物体单位体积的 质量。 ● 在测量密度时,首先被测量固体标本在 空气中的重量,再将固体标本浸没在装 有水的容器中,测量固体受水浮力后的 重量,根据阿基米德浮力定律可求出固 体的体积,计算密度值
一、电子自动法测量原理 ⚫ 电子自动法是一种基于阿基米德浮力定 律实现对固体的密度测试的方法。 ⚫ 物理学中密度的定义为物体单位体积的 质量。 ⚫ 在测量密度时,首先被测量固体标本在 空气中的重量,再将固体标本浸没在装 有水的容器中,测量固体受水浮力后的 重量,根据阿基米德浮力定律可求出固 体的体积,计算密度值
设固体标本的质量为M、体积为V,测量密 度为o,有:g=M/V 固体标本在空气中的重量为:P,=M*g 在水中的重量为:P2(MMo)g, 则浸没在水中前后的重量差为:P-P2M*g, M,表示与固体标本同体积的水的质量。根据阿 基米德浮力定律,不规则固体的体积为: Mo P-P
V M g M P P V • − = = 0 1 2 0 0 设固体标本的质量为M、体积为V,测量密 度为σ,有:σ=M/V 固体标本在空气中的重量为:P1 =M*g 在水中的重量为:P2 =(M-M0)g, 则浸没在水中前后的重量差为:P1 -P2 =M0 *g, M0表示与固体标本同体积的水的质量。根据阿 基米德浮力定律,不规则固体的体积为: g M P P V • − = = 0 1 2 0 0
则不规则固体的密度为: (P-P)/(o●g) P-P 式中go为水的密度,因为o。1g/cm,于是所 测固体的密度为: P-P 可见,只要分别求出不规则固体在空气中的重 量P,和该固体在水中的重量P2, 根据上式即可得 到被测固体的密度值
则不规则固体的密度为: 1 2 1 P P P − = 1 2 1 0 1 2 0 1 ( )/ ( ) / P P P P P g P g − = − • = 式中σ0为水的密度,因为σ0 =1g/cm3 ,于是所 测固体的密度为: 可见,只要分别求出不规则固体在空气中的重 量P1和该固体在水中的重量P2,根据上式即可得 到被测固体的密度值